JP6258158B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給装置に関する。詳しくは、自動車等の車両に搭載される燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。

従来から、燃料供給装置を燃料タンクに取り付けることは広く知られている。この際、燃料タンクの上面に設けた開口部から燃料供給装置の一部を挿入して取り付けることも広く知られている。また、特許文献１に記載されているように、燃料供給装置に設けたポンプユニットが回動可能となるように構成することも知られている。

特開２０１２−１８４７６０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術においても、なお改良の余地がある。特許文献１に記載の燃料供給装置は、ポンプユニットに設けた連結軸が連結孔に挿通されることによりポンプユニットを回動可能に構成しているが、連結部から伝えられた力がポンプユニットを燃料タンクに押し付ける構成とはなっていなかった。そのため、燃料タンクにポンプユニットが当接した状態を維持できない恐れがあった。特に、燃料タンクが変形し、タンク底面が斜めになったような場合などは、燃料タンクにポンプユニットが当接した状態を維持できない恐れがあった。したがって、燃料タンク内の燃料を効率的に使用できなくなる恐れがあった。

本発明は、上記した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、燃料供給装置を燃料タンクに装着した状態において、燃料タンクの底面部が斜めに変形した場合であっても、燃料供給装置に設けられたポンプユニットが燃料タンクに当接した状態を維持可能とすることにある。

上記課題を解決するために、本発明は次の手段をとる。先ず、第１の発明は、燃料タンクの開口部に取り付けられる蓋部材と、ポンプを備えるポンプユニットと、前記蓋部材と前記ポンプユニットとを連結する連結部とを備え、前記連結部又は前記ポンプユニットの何れか一方に形成される連結軸が、他方に形成される連結孔に挿通されることで、前記ポンプユニットが前記連結部に対して相対移動可能に接続される燃料供給装置であって、前記連結孔は連結軸を上下方向に相対移動させることが可能な長孔状の部位を備えるように形成されており、前記燃料供給装置が前記燃料タンクに組みつけられた状態では、前記ポンプユニットに設けた係合部が前記連結部の端部に当接することが可能となる燃料供給装置である。

この第１の発明によれば、燃料供給装置を燃料タンクに装着した状態では、ポンプユニットに設けた係合部が常に連結部から押圧力を受けることが可能となりうる。また、連結孔は長孔として形成されているため、連結軸が動くことができる範囲が従来に比べて大きくなる。したがって、連結部とポンプユニットの相対的な位置関係の自由度が広がっている上、ポンプユニットを連結部により燃料タンクに押し付けることが可能であるため、燃料タンクが斜めに変形したような場合でも、ポンプユニットを燃料タンクの変形に追従させるようにして、押し付けることが可能となり得る。

第２の発明は、第１の発明における前記連結部の端部であって前記係合部と当接可能な部位の一部は平面状に形成されており、前記平面状の部位の延長上には側面視において弧形状となる曲面が形成されている燃料供給装置である。

この第２の発明によれば、燃料タンクが変形していない場合は平面状の部位により係合部を押圧することが可能となりうるとともに、燃料タンクが傾くように変形している場合には、曲面が係合部を押圧することも可能となるため、燃料タンクの変形に対して比較的追従性を良くすることが可能となり得る。

第３の発明は、燃料タンクの開口部に取り付けられる蓋部材と、ポンプを備えたポンプユニットと、前記蓋部材と前記ポンプユニットとを連結する連結部とを備え、前記連結部又は前記ポンプユニットの何れか一方に形成される連結軸が、他方に形成される連結孔に挿通されることで、前記ポンプユニットが前記連結部に対して相対移動可能に接続される燃料供給装置であって、前記燃料供給装置が前記燃料タンクに組みつけられた状態では、前記ポンプユニットに設けた係合部が前記連結部の端部に当接することが可能となるとともに、前記連結部の端部であって前記係合部と当接可能な部位は、連結軸の真下に円弧状の曲面が形成されている燃料供給装置である。

この第３の発明によれば、燃料タンクが変形していない場合は平面状の部位により係合部を押圧することが可能となりうるとともに、燃料タンクが傾くように変形している場合には、円弧部が係合部を押圧することも可能となるため、燃料タンクの変形に対して比較的追従性を良くすることが可能となり得る。

本発明によれば、燃料供給装置を燃料タンクに装着した状態では、ポンプユニットに設けた係合部が常に連結部から押圧力を受けることが可能となりうる。また、ポンプユニットを連結部により燃料タンクに押し付けることが可能であるため、燃料タンクが斜めに変形したような場合でも、ポンプユニットを燃料タンクの変形に追従させるようにして、押し付けることが可能となり得る。

実施例１の燃料供給装置を左側から見た側面図である。 実施例１の燃料供給装置の蓋部材を持って吊り上げた状態を示した側面図である。 変形していない燃料タンクに実施例１の燃料供給装置を取り付けた状態の概略を表した側面図である。 実施例１の燃料供給装置に設けられた連結孔周りの概略を表した側面図である。 変形した燃料タンクと燃料供給装置との関係の概略を表した側面図である。 燃料タンクの形状の変化による連結孔と連結軸との相対位置関係の変化を表した図である。 実施例２の燃料供給装置を左側から見た側面図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、適宜図面を用いながら説明する。なお、本明細書における前後方向、上下方向、左右方向などの方向は、図１などに示したＸが前方向、Ｚが上方向と規定する。例えば、通常、燃料供給装置１の蓋部材２が位置する側が上側でポンプユニット４が位置する側が下側となる。また、ポンプユニット４が回転する回転軸方向が左右方向である。また、当該回転軸方向に直交するとともに、上下方向に直交する方向が前後方向である。

本実施の形態における燃料供給装置１は乗物に搭載されるものである。特に、乗物の中でも車両に搭載されるものである。燃料供給装置１は、車両の床面よりも下方に配置した燃料タンク７に取り付けられるものであり、燃料タンク７内の液体燃料を図示しない内燃機関に送液するために使用されるものである。

本実施の形態における燃料供給装置１は、燃料タンク７の上面部７１に設けられた開口部７２に取り付けられる蓋部材２と、燃料タンク７内の燃料を外部に送液するために使用されるポンプ４１を備えたポンプユニット４と、蓋部材２とポンプユニット４を連結するために使用される連結部３ａを備えている（図１〜図３参照）。ポンプユニット４は、燃料タンク７の底面部７３に設置されるものであり、燃料タンク７の開口部７２に蓋部材２を取り付けることにより、燃料タンク７の開口部７２を閉じることが可能であるとともに、ポンプユニット４を燃料タンク７の底面部７３に沿って設置可能なものである。

本実施例の蓋部材２は、燃料タンク７の開口部７２を覆うことになるセットプレート部２１を備えている。略円盤形状のセットプレート部２１には、ポンプユニット４から送液された燃料を燃料タンク７外に導くために使用される吐出ポート２３が備えられている。またセットプレート部２１には、電気配線の接続のために使用される電気コネクタ（図示せず）が備えられている。燃料タンク７の開口部７２は通常円形であるため、蓋部材２のセットプレート部２１も平面視で略円形となるように形成されている。燃料タンク７に設けられた円形の開口部７２には図示しない樹脂製のリングが取り付けられており、燃料タンク７と蓋部材２との間に隙間が生じることを抑制している。

本実施例の燃料供給装置１には、蓋部材２の下方にポンプユニット４が備えられている。本実施の形態のポンプユニット４は、燃料を送液するために使用されるポンプ４１と、前記ポンプ４１を載置するために使用されるベース部４２とを備えている。本実施の形態のベース部４２は略平板状に形成されており、ベース部４２の一側面が燃料タンク７の底面部７３と対向するように配置されるものである。ベース部４２は燃料貯留部やサブタンクなどとも称されることがある部分であり、ベース部４２はポンプ４１が取り付けられるアッパベース４２１と、タンク底面に接するロアベース４２２と、アッパベース４２１とロアベース４２２に挟まれるろ過部材４２３により構成されている。アッパベース４２１にはポンプ４１と接続される吸引口（図示せず）が設けられており、ろ過部材４２３を通過した燃料をポンプ４１により吸引することが可能な構成とされている。なお、ロアベース４２２には、格子が施された開口である底面開口（図示せず）が備えられている。ロアベース４２２をタンク底面に接した状態で配置した場合でも、底面開口から燃料を吸い込むことができるように脚部４２２２が設けられている。

アッパベース４２１の外周はロアベース４２２の外周よりも一回り小さく構成されており、ろ過部材４２３を挟み込まない状態においてはアッパベース４２１とロアベース４２２との間に隙間が生じるように構成されている。当該隙間は燃料をベース部４２内に導入することが可能な隙間である。本実施例においては、アッパベース４２１の一側面をろ過部材４２３により覆うように配置しているため、当該隙間からベース部４２内に侵入する燃料についても、ろ過部材４２３を通過した上でポンプ４１まで到達する。

ポンプユニット４には、燃料の送液圧力を調整するために使用される圧力調整弁４３が取り付けられている。圧力調整弁４３はポンプ４１から伸びている弁支持部（図示せず）に取り付けられている。圧力調整弁４３で圧力が調整された燃料は、ホース５１や吐出ポート２３などを介して内燃機関に送られる。

本実施例における連結部３ａとポンプユニット４は、連結部３ａに設けられた連結孔３１ａにポンプユニット４に設けられた連結軸４５を挿入して接続されており、連結部３ａとポンプユニット４が相対移動可能に構成されている（図１及び図２の矢印参照）。

本実施例の燃料供給装置１においては、ベース部４２のロアベース４２２に係合部４９が設けられている。当該係合部４９は連結部３ａと係止することが可能な部位であり、係合部４９に対して連結部３ａが押圧力を掛けることにより、ポンプユニット４が燃料タンク７の底面部７３と当接した状態を維持可能とした構成である。

本実施例における係合部４９は、略平板状に形成されており、その一面がロアベース４２２に設けられた脚部４２２２の先端と同一平面上に配置されるように形成されている。当該一面と反対側には連結部３ａの端部と当接可能な面が形成されており、蓋部材２を押して蓋部材２とポンプユニット４の間の距離を短くすることで、当該面が連結部３ａと当接させた状態を維持可能な構成となっている。その際、蓋部材２と連結部３ａの一部との間に配置されたスプリング５３が圧縮された状態となり、当該スプリング５３が元の形状に戻ろうとする復元力が係合部４９を介して燃料タンク７の底面部７３に伝えられるため、係合部４９が燃料タンク７の底面部７３に押し付けられた状態を維持することが可能となっている。

本実施例の連結部３ａは、伸縮可能に構成されている。連結部３ａは蓋部材２に取り付けた棒部材３５と棒部材３５に沿って移動可能なジョイント部３６とを備えている。当該棒部材３５はセットプレート部２１が広がる面方向に対して直交するように伸びるものである。また、ジョイント部３６と蓋部材２との間には弾性力を発揮可能なスプリング５３を備えている。当該スプリング５３は、蓋部材２とポンプユニット４が所定の間隔よりも近接した際に、蓋部材２とポンプユニット４を離間させるように付勢可能なものである。したがって、ポンプユニット４の底面が燃料タンク７の底面部７３に接した状態から更に蓋部材２を燃料タンク７の底面部７３に近づけるように移動させる間にスプリング５３は縮むことになる。このスプリング５３が縮んだ状態が維持されると、ポンプユニット４が燃料タンク７の底面部７３に対して押し続けられた状態が維持されることになる。

本実施例の連結孔３１ａは連結軸４５が上下方向に動くことが可能な長孔状に構成されている（図４参照）。より具体的にはセットプレート部２１が広がる面（前後左右方向に広がる面）と略直交する方向に連結軸４５が移動可能となるように連結孔３１ａが形成されている。このため、本実施例の連結孔３１ａには連結軸４５が自由にスライド移動可能なスライド孔部３１１を備えている。また、本実施例の連結孔３１ａは、先端が一回り大きい連結軸４５を挿入させるため、連結軸挿入部３１２を備えた構成とされている。したがって、連結孔３１ａはスライド孔部３１１と連結軸挿入部３１２を備えた構成とされている。本実施例における連結孔３１ａでは、連結軸４５を上下方向に移動することを許容しているのはスライド孔部３１１であり、当該スライド孔部３１１を上下方向に長い長孔状に形成している。

連結軸挿入部３１２には係止片３１３を備えている。係止片３１３は一方向から押圧すると弾性変形するが、当該方向と直交する方向から押圧しても変形しない構成である。このため、連結孔３１ａに挿入された連結軸４５が容易に抜け落ちないことを可能としている。

連結孔３１ａが当該長孔状のスライド孔部３１１を備えているため、連結軸４５が連結孔３１ａに挿入された状態であっても、連結軸４５は上下方向に移動可能となる。したがって、図１に示す状態から矢印方向にポンプユニット４が傾いた状態となったとしても、連結部３ａと係合部４９とが当接した状態を維持することが可能となり得る。なお、実施例２に示すように連結部３ａの端部を円弧形状とした場合は、連結孔３１ａを長孔状としなくても連結部３ａと係合部４９とが当接した状態を維持することが可能となりうる。しかし本実施例の構成であると、連結部３ａの端部を円弧形状とする必要性がないため、連結部３ａの端部の形状に関する自由度が高まる。

本実施例の連結部３ａの下端に位置する端部は、セットプレート部２１と略並行に形成されている面３ａａを備えている。当該面３ａａは略矩形状の平面として形成されている。燃料タンク７の上面部７１と底面部７３とが平行な状態である場合、当該矩形状の面３ａａが係合部４９と当接することになるものである。当該矩形状の面３ａａから延長するように一端と他端の双方に曲面３ａｂが形成されている。当該曲面３ａｂは側面視で弧形状となるように形成されている。当該箇所は、通常係合部４９とは当接しない部位であるが、燃料タンク７の底面部７３が斜めに変形したような場合には、当該曲面３ａｂが係合部４９と当接することが可能となる部位である。

本実施例のように係合部４９と当接する面３ａａが矩形状の面であると、係合部４９と連結部３ａとの当接面積を比較的大きくすることが可能となり得る。よって、燃料タンク７が変形していない通常状態において、ポンプユニット４を燃料タンク７の底面部７３に向けてしっかりと押圧することが可能となり得る。

次に、燃料タンク７の底面部７３が変形した際に本実施例の燃料供給装置１が示す挙動の一例を説明する。燃料供給装置１は、通常、燃料タンク７に取り付けた状態が維持されるものである。また、燃料タンク７はその使用環境の影響により形状が変化しうる。つまり、燃料供給装置１が燃料タンク７に取り付けられた状態で燃料タンク７が変形することが最も生じうる事態であると考えられる。以下においては、その際の燃料供給装置１の挙動を簡単に説明する。

本実施例の燃料供給装置１は、通常時から燃料タンク７の底面部７３にポンプユニット４が押し付けられている。これは蓋部材２とジョイント部３６との間に位置するスプリング５３によりもたらされる付勢力に起因するものである。ポンプユニット４はスプリング５３から付勢力を受けているため、図５に示すように燃料タンク７の底面部７３が変形すると、同時にポンプユニット４が連結軸４５を中心に回転する。これは、連結軸４５が図６の二点鎖線の位置から実線の位置に移動することによって可能となる。

底面部７３の変形が所定の範囲内である場合、その後もポンプユニット４はスプリング５３から付勢力を受けるため、ポンプユニット４が燃料タンク７の底面部７３に押し付けられた状態が維持される。したがって、燃料供給装置１は燃料タンク７底面の燃料を吸い込むことが可能となり、効率よく燃料を使用することが可能となり得る。

次に実施例２について説明する。実施例２においても、燃料タンク７の底面部７３が斜めに変形した場合であっても、燃料供給装置１に設けられたポンプユニット４が燃料タンク７に当接した状態を維持可能とするための構成である。実施例１においては、連結孔３１ｂを長孔とすることにより当該目的を果たすものであるが、実施例２においては連結部３ｂの端部の形状を特定のものとすることにより当該目的を果たすものである。したがって、実施例２における実施例１との相違点は主に連結部３ｂの端部の構造と連結孔３１ｂの構造であるので、以下においてはその点を中心に説明する。

実施例２においては、実施例１とは異なり、連結孔３１ｂは長孔とはしていない。したがって連結軸４５は実質的に連結孔３１ｂに対して上下に移動可能なものではない。連結部３ｂにおける係合部４９と当接する端部は、連結軸４５の真下に曲面３ｂａが形成されるよう、連結孔３１ｂと同心となるように側面視において円弧形状となるように形成されている。より具体的には、当該連結部３ｂの端部は、側面視半円状に形成されている。この構成を連結部３ｂの端部と連結軸４５との関係からみると、当該連結部３ｂの端部を形成する円弧形状の中心軸と連結軸４５の軸中心Ｒとは略一致する構成である。

実施例２の燃料供給装置１の構成であると、ポンプユニット４の係合部４９と連結部３ｂとは、当接した状態を維持しながらも、互いの相対的な角度を変化させることが可能な構成となっている。しかも図７に示した状態から矢印で示したように、セットプレート部２１とポンプユニット４が略平行に配置されている状態から、双方向に回転が可能となるため、燃料タンク７の変形に対する追従性を高められている。

以上、一つの実施例を用いて実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態のほか、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、長孔は直線的な形状だけではなく、略Ｌ字型のように途中で屈曲しているような形状とすることも可能である。また、途中で孔の幅を変えることも可能である。

実施例１における円弧部は、押し当て部の両端に設ける必要性は無く、どちらか一方にのみ設けるものとすることも可能であるし、全く設けないものとすることも可能である。円弧部を全く設けないものとした場合、係合部の連結部と当接する面の一部若しくは全部を側面視で円弧形状とすることも可能である。

ベース部におけるろ過部材は必須のものではないため、ろ過部材が無い構成とすることも可能である。この場合、ベース部以外の部位にろ過部材を設けることも可能であるし、ポンプが吸引する燃料が清浄に保たれているのであれば、燃料供給装置にはろ過部材を設けないものとすることも可能である。

また、乗物としては、車両であることに限らず、飛行機やヘリコプターなど空中を飛行する乗物や、船舶や潜水艇など海面や海中などを移動する乗物としてもよい。

１ 燃料供給装置
２ 蓋部材
３ａ 連結部
３ｂ 連結部
４ ポンプユニット
７ 燃料タンク
２１ セットプレート部
３１ 連結孔
４１ ポンプ
４２ ベース部
４５ 連結軸
４９ 係合部
７３ 底面部
４２１ アッパベース
４２２ ロアベース

Claims (3)

1. 燃料タンクの開口部に取り付けられる蓋部材と、ポンプを備えるポンプユニットと、前記蓋部材と前記ポンプユニットとを連結する連結部とを備え、
   前記連結部又は前記ポンプユニットの何れか一方に形成される連結軸が、他方に形成される連結孔に挿通されることで、前記ポンプユニットが前記連結部に対して相対回転可能に接続される燃料供給装置であって、
   前記ポンプユニットには、前記燃料供給装置が前記燃料タンクに組みつけられた状態で前記連結軸よりも下方で前記連結部の下端に位置する端部に当接する係合部が設けられており、
   前記連結孔は前記連結軸を上下方向に相対移動させることが可能な長孔状の部位を備えるように形成されており、
   前記燃料供給装置が前記燃料タンクに組みつけられた状態で、前記連結部に対して前記ポンプユニットが傾いた場合でも、前記連結孔の長孔状の部位に対する前記連結軸の相対回転及び上下方向の相対移動によって、前記連結部の下端に位置する端部と前記係合部とが当接した状態を維持する燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置であって、
   前記連結部の端部であって前記係合部と当接可能な部位の一部は平面状に形成されており、前記平面状の部位の延長上には側面視において弧形状となる曲面が形成されている燃料供給装置。
3. 燃料タンクの開口部に取り付けられる蓋部材と、ポンプを備えたポンプユニットと、前記蓋部材と前記ポンプユニットとを連結する連結部とを備え、前記連結部又は前記ポンプユニットの何れか一方に形成される連結軸が、他方に形成される連結孔に挿通されることで、前記ポンプユニットが前記連結部に対して相対回転可能に接続される燃料供給装置であって、
   前記ポンプユニットには、前記燃料供給装置が前記燃料タンクに組みつけられた状態で前記連結軸よりも下方で前記連結部の下端に位置する端部に当接する係合部が設けられており、
   前記係合部は、略平板状に形成されており、
   前記連結部の下端に位置する端部は、前記連結軸の真下に位置する円弧状の曲面を有し、
   前記燃料供給装置が前記燃料タンクに組みつけられた状態で、前記連結部に対して前記ポンプユニットが傾いた場合でも、前記連結部の曲面に対する前記係合部の相対回転によって、前記連結部の曲面と前記係合部とが当接した状態を維持する燃料供給装置。
   

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